在超聲探傷實際檢測過程中，由于難以判明缺陷性質(zhì)，往往會使一些含有對使用條件是非危險性的、或者在后續(xù)加工過程中可以被改善甚至消除的缺陷的產(chǎn)品被拒收，造成不必要的浪費(fèi)，同時也可能忽視了一些含有危險性缺陷(如裂紋類缺陷)的產(chǎn)品，對產(chǎn)品的安全使用造成潛在威脅。時代儀器小編在本位為大家介紹的是根據(jù)視頻顯示波形的形狀判別缺陷性質(zhì)、缺陷回波的頻譜分析及超聲檢測技術(shù)對缺陷定性評定的其他方法。
　　
根據(jù)視頻顯示波形的形狀判別缺陷性質(zhì)
這是在經(jīng)驗法的基礎(chǔ)上，通過定量測定缺陷回波的前沿上升時間(t1)，脈沖持續(xù)時間(t2)和脈沖下降時間(t3)，從而對缺陷性質(zhì)進(jìn)行判別的方法。
　　
首先應(yīng)對示波屏水平基線刻度以0.1μs或1μs分劃，可以使用厚度2.5英寸(63.6mm)的純鋁平面試塊(CL=6.35mm/μs)，使第一、二次底波前沿分別對準(zhǔn)總長100mm的水平線刻度上的50和100mm，此時水平基線刻度每1mm代表聲波傳播時間為0.4μs(往返時間)，使缺陷回波高度為100%滿刻度，讀取90%滿刻度線和20%滿刻度線與回波包絡(luò)線交點(diǎn)所對應(yīng)的t1、t2和t3三個時間。
　　
對于裂紋類缺陷(類似鏡面反射)，其t1小，t2較非平面缺陷的t2要小；
　　
對于疏松、夾雜類缺陷，由于缺陷周圍不規(guī)則界面的彌散特征，使t3較長，并且t1、t2也較裂紋類缺陷的大。
　　
脈沖波形形狀測定法與經(jīng)驗法判斷含氣體的裂紋類缺陷回波的前沿陡峭、回波占寬較小、回波后沿斜率較大的特點(diǎn)是相應(yīng)的，但是用這種方法可以更定量地判斷，不過其具體定量值尚需做大量的實驗驗證工作后確定。
　　
缺陷回波的頻譜分析
缺陷回波的頻譜包絡(luò)形狀與缺陷幾何形狀及取向，以及缺陷尺寸與超聲波長的比值密切相關(guān)，因此可以通過向缺陷發(fā)射寬頻帶(窄脈沖)超聲波并對接收到的回波信號頻譜進(jìn)行分析從而判斷缺陷種類和性質(zhì)。在這方面已有不少資料報道，但主要還是以識別反射體的幾何形狀為基礎(chǔ)，例如識別是平面缺陷還是體積缺陷，是傾斜取向還是垂直取向的缺陷，利用不同形狀與取向缺陷的反射與頻率的依從關(guān)系，能較好地確定缺陷的種類和性質(zhì)。
　　
我們知道，在探傷儀上顯示的是缺陷的合成傳輸函數(shù)：F合=F1·F2·F32·F42·F5·F62
　　
式中：F1-發(fā)生器傳輸函數(shù)；F2-放大器傳輸函數(shù)；F3-探頭傳輸函數(shù)；F4-被檢件傳輸函數(shù)；F5-缺陷傳輸函數(shù)；F6-耦合傳輸函數(shù)。其中F3、F4和F6對超聲信號有兩次(往返)影響，故取其平方值。
　　
在一般情況下，缺陷傳輸函數(shù)F5又是下述缺陷各參數(shù)的函數(shù)ψ：F5=ψ{K·Nb·Sb·Qb·Rb}
　　
式中：K-缺陷坐標(biāo)(位置)；Nb-缺陷性質(zhì)；Sb-缺陷面積；Qb-缺陷取向；Rb-缺陷內(nèi)含物(填充物)
　　
在用普通單頻超聲法向工件發(fā)射超聲脈沖和接收反射超聲脈沖時，缺陷內(nèi)含物的脈沖頻率保持不變，因此電路和聲路部分所有傳輸函數(shù)都不帶有缺陷信息，成了窄頻濾波器，并由于它們彼此的振幅頻率特性有顯著不同，而使包含在F5中的大部分缺陷信息消失在其他傳輸函數(shù)中。
　　
利用頻譜法可以比普通單頻法大大增加有關(guān)缺陷性質(zhì)和大小的信息量。對于K、Qb和Sb，容易用普通方法確定，困難的是確定Nb和Rb?？梢园讶毕莘瓷涿}沖的頻譜設(shè)為R(x)，發(fā)射脈沖頻譜為E(t)，而缺陷傳輸函數(shù)設(shè)為h(t)，則：
　　
R(x)=E(t)·h(t)

當(dāng)已知與給定方向有關(guān)的函數(shù)R(x)后，雖然還不能確定缺陷的全部特征，但已能對缺陷的一般形狀，特別是對缺陷的取向提供有用的資料。因此，可以利用寬頻帶(窄脈沖)探頭，并使發(fā)射頻譜盡可能規(guī)則，則缺陷回波頻譜將隨缺陷的形狀和取向而變化，從而有助于判斷出缺陷的種類和性質(zhì)。
　　
超聲檢測技術(shù)對缺陷定性評定的其他方法
1、超聲C掃描和B掃描
這是將直通回波以線型方式顯示缺陷的平面投影形狀(C掃描)或缺陷在深度截面上反射面的平直、彎曲，即反射界面的形狀(B掃描)，從而幫助判斷缺陷的種類和性質(zhì)。
　　
2、超聲全息
借助全息原理，將缺陷反射的大量信息數(shù)據(jù)處理成三維空間立體圖像顯示以輔助判斷。
　　
3、利用電子計算機(jī)處理缺陷回波信號
目前國內(nèi)外均在研究并試制出電腦化超聲波探傷儀。但是常用的是與頻譜分析結(jié)合使用或作為超聲探測程序控制來使用，不過相信很快將有突破性發(fā)展。

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